Sistema Internacional de Medição (SI)

Entendendo o sistema métrico histórico e suas unidades de medida

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O sistema métrico foi desenvolvido na época da a revolução Francesa , com padrões estabelecidos para o metro e o quilograma em 22 de junho de 1799.

o sistema métrico era um sistema decimal elegante, onde unidades do mesmo tipo eram definidas pela potência de dez. O grau de separação foi relativamente simples, pois as várias unidades foram nomeadas com prefácios indicando a ordem de grandeza da separação. Assim, 1 quilograma era 1.000 gramas, porque quilo- representa 1.000.

Em contraste com o sistema inglês, em que 1 milha equivale a 5.280 pés e 1 galão equivale a 16 xícaras (ou 1.229 drams ou 102,48 jiggers), o sistema métrico tinha um apelo óbvio para os cientistas. Em 1832, o físico Karl Friedrich Gauss promoveu fortemente o sistema métrico e o utilizou em seu trabalho definitivo em eletromagnetismo .

Medição formalizada

A Associação Britânica para o Avanço da Ciência (BAAS) começou na década de 1860 codificando a necessidade de um sistema coerente de medição dentro da comunidade científica. Em 1874, o BAAS introduziu o sistema de medidas cgs (centímetro-grama-segundo). O sistema cgs usou o centímetro, grama e segundo como unidades básicas, com outros valores derivados dessas três unidades básicas. A medida de cgs para o campo magnético foi a gauss , devido ao trabalho anterior de Gauss sobre o assunto.

Em 1875, uma convenção de medidor uniforme foi introduzida. Houve uma tendência geral durante esse período para garantir que as unidades fossem práticas para seu uso nas disciplinas científicas relevantes. O sistema cgs tinha algumas falhas de escala, principalmente no campo eletromagnético, então novas unidades como o ampere (por corrente elétrica ), ohm (pararesistência elétrica) e volts (para força eletromotriz ) foram introduzidos na década de 1880.

Em 1889, o sistema passou, sob a Convenção Geral de Pesos e Medidas (ou CGPM, a abreviação do nome francês), para ter novas unidades básicas de metro, quilograma e segundo. Foi sugerido a partir de 1901 que a introdução de novas unidades básicas, como para carga elétrica, poderia completar o sistema. Em 1954, o ampere, o Kelvin (para temperatura) e a candela (para intensidade luminosa) foram adicionados como unidades básicas .

A CGPM o renomeou para Sistema Internacional de Medição (ou SI, do francês Sistemas Internacionais ) em 1960. Desde então, o mol foi adicionado como a quantidade de base para a substância em 1974, elevando assim o total de unidades de base para sete e completando o moderno sistema de unidades do SI.

Unidades Básicas SI

O sistema de unidades do SI consiste em sete unidades básicas, com várias outras unidades derivadas dessas fundações. Abaixo estão as unidades básicas do SI, juntamente com suas preciso definições, mostrando por que demorou tanto para definir algumas delas.

metro (m)- A unidade básica de comprimento; determinado pelo comprimento do caminho percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299.792.458 de segundo. quilograma (kg)- A unidade básica de massa; igual à massa do protótipo internacional do quilograma (encomendado pela CGPM em 1889). segundo(s)- A unidade básica de tempo; duração de 9.192.631.770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental nos átomos de césio 133. ampere (A)- A unidade básica de corrente elétrica; uma corrente constante que, se mantida em dois condutores retilíneos paralelos de comprimento infinito, de seção transversal desprezível do circuito, e colocados a 1 metro de distância um do outro no vácuo, produziria entre esses condutores uma força igual a 2 x 10^-7newtons por metro de comprimento. Kelvin (graus K)- A unidade base de temperatura termodinâmica; a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água (o ponto Triplo é o ponto em um diagrama de fases onde três fases coexistem em equilíbrio). mol (mol)- A unidade básica da substância; a quantidade de substância de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos em 0,012 quilogramas de carbono 12. Quando o mol é usado, as entidades elementares devem ser especificadas e podem ser átomos, moléculas, íons, elétrons, outras partículas, ou grupos especificados de tais partículas. candela (cd)- A unidade básica de Intensidade luminosa ; a intensidade luminosa, em uma determinada direção, de uma fonte que emite radiação monocromática de frequência 540 x 10¹²hertz e que tem uma intensidade radiante nessa direção de 1/683 watt por esterradiano.

Unidades derivadas do SI

A partir dessas unidades básicas, muitas outras unidades são derivadas. Por exemplo, a unidade SI para velocidade é m/s (metro por segundo), usando a unidade básica de comprimento e a unidade básica de tempo para determinar o comprimento percorrido em um determinado período de tempo.

Listar todas as unidades derivadas aqui não seria realista, mas em geral, quando um termo é definido, as unidades relevantes do SI serão introduzidas junto com eles. Se estiver procurando por uma unidade que não está definida, confira o Página das Unidades SI do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia .

Editado porAnne Marie Helmenstine, Ph.D.